1

VD04-A2S ユーザーズマニュアルユーザーズマニュアルユーザーズマニュアルユーザーズマニュアル

株式会社アレックス 2014.9.8

１１１１．．．．仕様仕様仕様仕様

電源電圧電源電圧電源電圧電源電圧 3.3V3.3V3.3V3.3V（推奨電圧範囲 2.7～3.6V）

ホストホストホストホストとのとのとのとの通信通信通信通信 I/FI/FI/FI/F SPISPISPISPI

３線式、スレーブ動作、最大通信速度 1Mbps、MSB ファースト

パラレルパラレルパラレルパラレル入力入力入力入力

スイッチ入力端子を用いた 5bit バイナリ入力。

スイッチスイッチスイッチスイッチ入力入力入力入力 5555 本本本本（パラレル入力可）

備考）①各端子とも、10kΩ程度で電源電圧にプルアップします。

②単一入力時（最大フレーズ数：5） スタンドアロン動作

表１．単一入力時の再生フレーズ番号

各ＳＷの状態 再生フレーズ番号 押されたＳＷ

SW4 SW3 SW2 SW1 SW0 10 進数 16 進数

SW0 H H H H L 30 1E

SW1 H H H L H 29 1D

SW2 H H L H H 27 1B

SW3 H L H H H 23 17

SW4 L H H H H 15 0F

③パラレル入力時（最大フレーズ数：31） ホストマイコンとのインターフェース

表２．パラレル入力時の再生フレーズ番号

各入力端子の状態 再生フレーズ番号

SW4 SW3 SW2 SW1 SW0 10 進数 16 進数

H H H H L 30 1E

H H H L H 29 1D

H H H L L 28 1C

H H L H H 27 1B

（中略）

（中略）

L L H L L 3 3

L L L H H 2 2

L L L L H 1 1

L L L L L 0 0

④シリアル I/F（SPI）とスイッチ（パラレル）入力のどちらを使用するかは、

リセット後の初期化における SW0～4 の端子の状態により以下のように決定。

SW0～4 がすべて‘L’ SPI 上記以外 スイッチ入力 or パラレル入力

⑤再生の中断機能、および、繰り返し機能はありません。

サンプリングサンプリングサンプリングサンプリング周波数周波数周波数周波数 8kHz8kHz8kHz8kHz～～～～24kHz24kHz24kHz24kHz：：：：50Hz50Hz50Hz50Hz 刻刻刻刻みみみみ

再生方式再生方式再生方式再生方式 4bit ADPCM4bit ADPCM4bit ADPCM4bit ADPCM、、、、8bit8bit8bit8bit ストレートストレートストレートストレート PCMPCMPCMPCM、、、、8bit8bit8bit8bit ノンリニアノンリニアノンリニアノンリニア PCMPCMPCMPCM、、、、16bit16bit16bit16bit ストレートストレートストレートストレート PCMPCMPCMPCM

デジタルフィルタデジタルフィルタデジタルフィルタデジタルフィルタ 内蔵内蔵内蔵内蔵（3 次チェビシェフ LPF）

2

最大最大最大最大フレーズフレーズフレーズフレーズ数数数数 4096409640964096 SPISPISPISPI のののの I/FI/FI/FI/F によるによるによるによるフレーズフレーズフレーズフレーズ再生再生再生再生コマンコマンコマンコマンドドドド指定時指定時指定時指定時

5 スイッチ端子の単一入力時

31 スイッチ端子へのパラレル入力時

組替機能組替機能組替機能組替機能 1111 フレーズフレーズフレーズフレーズあたりあたりあたりあたり最大最大最大最大 256256256256 ワードワードワードワード、無音／BEEP 音の使用も可能

話速変換機能話速変換機能話速変換機能話速変換機能 65(65(65(65(低速低速低速低速))))～～～～140(140(140(140(高速高速高速高速) ) ) ) 低速低速低速低速 5%5%5%5%刻刻刻刻みみみみ、、、、高速高速高速高速 10%10%10%10%刻刻刻刻みみみみ 12121212 段階段階段階段階

備考）SPI I/F 時のみ有効。（コマンド指定）

音量制御音量制御音量制御音量制御 0dB0dB0dB0dB～－～－～－～－28dB28dB28dB28dB、、、、MUTEMUTEMUTEMUTE 2dB2dB2dB2dB 刻刻刻刻みみみみ 16161616 段階段階段階段階

備考）SPI I/F 時のみ有効。（コマンド指定）

無音再生無音再生無音再生無音再生 4444～～～～1024ms1024ms1024ms1024ms（（（（4ms4ms4ms4ms 単位単位単位単位））））

備考）①SPI I/F 時のみ有効。（コマンド指定）

②組替機能により、フレーズ内の利用可能。

BEEPBEEPBEEPBEEP 再生再生再生再生 波形：矩形波矩形波矩形波矩形波

周波数：500Hz, 1kHz, 1.3kHz, 2kHz500Hz, 1kHz, 1.3kHz, 2kHz500Hz, 1kHz, 1.3kHz, 2kHz500Hz, 1kHz, 1.3kHz, 2kHz

振幅：1/4, 2/4, 3/4, 4/41/4, 2/4, 3/4, 4/41/4, 2/4, 3/4, 4/41/4, 2/4, 3/4, 4/4

時間長：4444～～～～1024ms1024ms1024ms1024ms（（（（4ms4ms4ms4ms 単位単位単位単位））））

備考）①SPI I/F 時のみ有効。（コマンド指定）

②組替機能により、フレーズ内の利用可能。

コマンドバッファコマンドバッファコマンドバッファコマンドバッファ 1111 コマンドコマンドコマンドコマンド分分分分

備考）再生コマンド連続発行時にコマンドをバッファリングし、フレーズ間を 0 時間で

繋ぐことが可能。

音声出力音声出力音声出力音声出力 PWMPWMPWMPWM 出力方式出力方式出力方式出力方式

2222 ポートポートポートポート出力出力出力出力：解像度 16bit 相当

備考）出力の上位／下位の重みに相当するそれぞれの抵抗を介してワイヤード OR 接続

して LPF に接続。

対応対応対応対応アンプアンプアンプアンプ SPSPSPSP----AmpAmpAmpAmp 各種各種各種各種

備考）①シャットダウン制御機能付き。

②SPI I/F 時には、シャットダウンの論理（H or L）、および、シャットダウンの

タイミングは、アンプ動作設定コマンドにて設定します。

③スイッチ入力の場合、②の内容は初期状態のまま動作します。

④シャットダウン端子を持たない SP-Amp を想定し、アンプ動作設定値がすべて

‘0’の場合、上方／下方エンベロープ機能によりポップノイズを防ぎます。

⑤SP-Amp の一例（以下はすべてシャットダウン端子付き）

ST-Micro TS4990、TS4871

TI/NS LM4990、LM4871

Maxim MAX4364

JRC NJU7089

On-Semi NCS2211

MISUMI MM3111

3

対応対応対応対応 ROMROMROMROM 4444 線式線式線式線式 SPI NORSPI NORSPI NORSPI NOR 型型型型 シリアルフラッシュシリアルフラッシュシリアルフラッシュシリアルフラッシュ ROMROMROMROM 各種各種各種各種

備考）動作電圧範囲：2.7～3.6V、メモリサイズ 4Mbit～128Mbit

4

２２２２．．．．ピンピンピンピン配置配置配置配置

図１．ピン配置

表３．端子の機能説明

ピン番号 端子名 I/O 機能説明

5 RESET I リセット（“L”アクティブ）

9 GND － 接地端子

10 VDD － 電源端子（3.3V）

17 SCK I コマンドシリアルクロック （使用しない場合、GND に直結）

16 SDI I コマンドシリアルデータ入力 （使用しない場合、GND に直結）

15 SDO O コマンドシリアルデータ出力 （使用しない場合、オープン）

14 BUSY O 発声中に“L”レベルを出力

20 SFS O シリアルフラッシュ ROM の CS 端子に接続

18 SFC O シリアルフラッシュ ROM のクロック端子に接続

19 SFO O シリアルフラッシュ ROM のデータ入力端子に接続

13 SFI I シリアルフラッシュ ROM のデータ出力端子に接続

3 VOUT1 O PWM 出力［上位］

2 VOUT2 O PWM 出力［下位］

1 SHT O SP-Amp のシャットダウン制御

（アンプ動作設定コマンドで L／H アクティブを指定）

12 SW0 I

11 SW1 I

8 SW2 I

7 SW3 I

6 SW4 I

フレーズ番号指定

SW4～0：0 0 0 0 0 (フレーズ：0) ～ 1 1 1 1 0 (フレーズ：30)

最大 31 フレーズ

VDD に 10kΩ程度でプルアップ。

スイッチ入力を使用しない場合、SW4～0 を GND に直結。

4 － I 未使用（VDD に 10kΩ程度でプルアップ）

5

３３３３．．．．コマンドコマンドコマンドコマンド一覧一覧一覧一覧

SPI インターフェース時のみ有効

表４．コマンド一覧

コマンド名称 byte 位置 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0 内容

音量調整 1byte 目 0 0 1 0 V3 V2 V1 V0

音量を変更します。（再生中でも変更可）

V3～V0：音量設定値 (0...0dB～14...－28dB、

15...MUTE)

【初期状態：0dB】

話速変換 1byte 目 0 0 1 1 S3 S2 S1 S0

話速を変更します。（再生中でも変更可）

S3～S0：話速設定値（下記の単位は[%]）

0...140(速い), 1...130, 2...120, 3...110,

4...100(等速), 5...95, 6...90, 7...85, 8...80, 9...75,

10...70, 11...65(遅い)

【初期状態：100%(等速)】

1byte 目 0 1 0 0 PB PA P9 P8 フレーズ再生

2byte 目 P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P0

音声再生を開始します。

PB～P0：フレーズ番号の指定 (0～4095)

1byte 目 0 1 0 1 0 0 0 0 無音再生

2byte 目 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 M0

無音再生を開始します。

M7～M0：無音の長さ ((0～255＋1)×4 [ms])

1byte 目 0 1 1 0 H1 H0 F1 F0

BEEP 音再生

2byte 目 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 T0

BEEP 音（矩形波）再生を開始します。 H1,0：振幅(0...4/4, 1...3/4, 2...2/4, 3...1/4)、 F1,0：周波数（0...500Hz, 1...1kHz, 2...1.5kHz,

3...2kHz） T7～T0：時間長 ((0～255＋1)×4 [ms])

再生停止 1byte 目 0 1 1 1 0 0 0 0 再生を停止します。（再生中でなければ無視）

スリープ設定 1byte 目 1 1 1 1 1 1 1 1 スリープ（パワーダウン）状態にします。

コマンド入力によりスリープは解除されます。

1byte 目 0 0 0 1 0 0 0 SD

2byte 目 TA7 TA6 TA5 TA4 TA3 TA2 TA1 TA0

3byte 目 TB7 TB6 TB5 TB4 TB3 TB2 TB1 TB0

4byte 目 TC7 TC6 TC5 TC4 TC3 TC2 TC1 TC0

アンプ動作

設定

5byte 目 TD7 TD6 TD5 TD4 TD3 TD2 TD1 TD0

SP-Amp のシャットダウン制御における時間設定を

行います。（単位はすべて 10ms）

SD：シャットダウン時に SHT 端子に出力する論理

0...“L”, 1...“H”

TA7～TA0：PWM の起動からアンプの起動まで

TB7～TB0：アンプの起動から再生開始まで

TC7～TC0：アンプの停止から PWM の停止まで

TD7～TD0：シャットダウン設定後から解除まで

全数値が 0 の場合、シャットダウンは動作せず、上

方／下方エンベロープによりポップノイズ除去を行

います。

【初期状態：SD:0、TA:1、TB:10、TC:10、TD:10】

ステータス

取得 1byte 目 0 0 0 0 0 0 0 0

VD04 の現在の状態を取得します。

本コマンド受信中、下記「ステータス通知」を出力

しますので、ホスト側でシリアル入力してください。

ステータス

通知 1byte 目 1 E4 E3 E2 E1 E0 BF BY

現在の状態をホストマイコンにシリアル出力しま

す。上記「ステータス取得」コマンド入力と同期し

て出力されます。

BY：BUSY 端子信号と同じ（発声中に 0）

BF：コマンド入力バッファフルのとき 1

E4～E0：直前のコマンドのエラーコード

※スリープ設定以外のコマンドは、先頭が 0 のビットで始まります。

※ステータス通知の先頭ビットは 1 から始まります。

6

コマンドコマンドコマンドコマンド説明説明説明説明

①音量調整音量調整音量調整音量調整

コマンド名称 byte 位置 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0

音量調整 1byte 目 0 0 1 0 V3 V2 V1 V0

本コマンドは、再生中、もしくは、これから再生する音声の音量を設定します。（V3(最上位)～V0(最下位)）

設定値と音量の関係は以下のとおりです。

表５．音量設定

V3 V2 V1 V0 音量 V3 V2 V1 V0 音量

0 0 0 0 0dB 1 0 0 0 －16dB

0 0 0 1 －2dB 1 0 0 1 －18dB

0 0 1 0 －4dB 1 0 1 0 －20dB

0 0 1 1 －6dB 1 0 1 1 －22dB

0 1 0 0 －8dB 1 1 0 0 －24dB

0 1 0 1 －10dB 1 1 0 1 －26dB

0 1 1 0 －12dB 1 1 1 0 －28dB

0 1 1 1 －14dB 1 1 1 1 MUTE

音量を小さくした場合、ダイナミックレンジが低下しますので、音質が劣化する場合があります。

設定された音量は内部で記憶しており、VD04 の電源が遮断されるまで有効です。

電源投入後の初期値は「0dB」です。

②話速変換話速変換話速変換話速変換

コマンド名称 byte 位置 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0

話速変換 1byte 目 0 0 1 1 S3 S2 S1 S0

本コマンドは、再生中、もしくはこれから再生する音声の話速を設定します。（S2～S0）

設定値と話速の関係は以下のとおりです。

表６．話速設定

S3 S2 S1 S0 話速の程度 S3 S2 S1 S0 話速の程度

0 0 0 0 140%（速い） 1 0 0 0 80%

0 0 0 1 130% 1 0 0 1 75%

0 0 1 0 120% 1 0 1 0 70%

0 0 1 1 110％ 1 0 1 1 65%（遅い）

0 1 0 0 100%（等速） 1 1 0 0 －

0 1 0 1 95% 1 1 0 1 －

0 1 1 0 90% 1 1 1 0 －

0 1 1 1 85% 1 1 1 1 －

設定された話速は内部で記憶しており、VD04 の電源が遮断されるまで有効です。

1100 ～ 1111 の設定は無効です。（話速は変化しません。）

電源投入後の初期値は「100%（等速）」です。

注）話速の変更を有効にするためには、あらかじめ話速変更可能な音声データを作成しておく必要があります。

話速変更可能な音声データではない場合、話速設定に関わらず「等速」で再生します。

7

③フレーズフレーズフレーズフレーズ再生再生再生再生

コマンド名称 byte 位置 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0

1byte 目 0 1 0 0 PB PA P9 P8 フレーズ再生

2byte 目 P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P0

本コマンドは、指定したフレーズ番号の再生を開始します。（PB(最上位)～P0(最下位)）

設定できるフレーズ番号は、0～4095 の範囲です。

シリアルフラッシュ ROM に存在しないフレーズが設定された場合、再生を行いません。この場合、後述の

ステータス通知でエラーコードを返します。

VD04 は、再生コマンド用バッファを 1 個内蔵しており、再生中かどうかに関わらず連続して入力する

ことが可能です。これを利用して複数のフレーズを間断なく再生させることができます。

当該バッファは、設定したフレーズの再生が終了するとクリアされます。

当該バッファがいっぱいになった場合、ステータス通知の‘BF’ビットが 1 になります。この状態でフレーズ

再生コマンドを入力した場合、無視します。

④無音再生無音再生無音再生無音再生

コマンド名称 byte 位置 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0

1byte 目 0 1 0 1 0 0 0 0 無音再生

2byte 目 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 M0

本コマンドは、無音の再生を開始します。音声と音声の間合いをとるためなどに利用します。

M7(最上位)～M0(最下位)で無音の長さを設定します。

無音の長さは、M7～M0 で示した値をＡとしたとき、以下の計算式で求められます。

（Ａ＋1）×4 [ms]

Ａ＝0～255 ですので、設定可能範囲は 4～1024 [ms] となります。（4ms ステップ）

本コマンドも、フレーズ再生コマンドと同様に、フレーズ再生コマンド用バッファに保存されます。

したがって、フレーズ音声と無音を連続して間断なく再生させることができます。

無音再生中も、後述の再生停止コマンドで無音再生を停止することができます。再生停止により、

再生コマンド用バッファの内容はクリアされます。

⑤BEEPBEEPBEEPBEEP 音再生音再生音再生音再生

コマンド名称 byte 位置 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0

1byte 目 0 1 1 0 H1 H0 F1 F0 BEEP 音再生

2byte 目 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 T0

本コマンドは、BEEP 音（矩形波）の再生を開始します。

H0,1 で振幅を、F0,1 で周波数を、T7(最上位)～T0(最下位)で BEEP 音の長さを設定します。

BEEP 音の長さは、T7～T0 で示した値をＡとしたとき、以下の計算式で求められます。

（Ａ＋1）×4 [ms]

Ａ＝0～255 ですので、設定可能範囲は 4～1024 [ms] となります。（4ms ステップ）

8

表７．振幅のパラメータ 表８．周波数のパラメータ

H1 H0 振幅 F1 F0 周波数

0 0 VDD の 4/4 0 0 0.5kHz

0 1 VDD の 3/4 0 1 1.0kHz

1 0 VDD の 2/4 1 0 1.5kHz

1 1 VDD の 1/4 1 1 2.0kHz

本コマンドも、フレーズ再生コマンドと同様に、フレーズ再生コマンド用バッファに保存されます。

したがって、フレーズ音声と BEEP 音を連続して間断なく再生させることができます。

BEEP 音再生中も、後述の再生停止コマンドで停止することができます。再生停止により、再生コマンド用

バッファの内容はクリアされます。

⑥再生停止再生停止再生停止再生停止

コマンド名称 byte 位置 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0

再生停止 1byte 目 0 1 1 1 0 0 0 0

本コマンドは、再生を即座に停止します。

また、再生コマンド用バッファの内容はクリアされます。

再生中でない場合の再生停止コマンドは無視します。ステータス通知によるエラーコードも返しません。

⑦スリープスリープスリープスリープ設定設定設定設定

コマンド名称 byte 位置 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0

スリープ設定 1byte 目 0 1 0 1 X X X X

本コマンドは、VD04 をスリープ状態（パワーダウン状態）に移行することにより低消費電力を図るものです。

再生中（スレーズ再生、無音再生、BEEP 音再生とも）におけるスリープ設定コマンドは無視します。

この場合、ステータス通知でエラーコードを返します。

VD04 がスリープ状態のとき、何らかのコマンドを入力することにより通常状態になります。

電源投入後、デバイスの初期化が終了すると、VD04 は自動的にスリープ状態に移行します。

⑧アンプアンプアンプアンプ動作設定動作設定動作設定動作設定

コマンド名称 byte 位置 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0

1byte 目 0 0 0 1 0 0 0 SD

2byte 目 TA7 TA6 TA5 TA4 TA3 TA2 TA1 TA0

3byte 目 TB7 TB6 TB5 TB4 TB3 TB2 TB1 TB0

4byte 目 TC7 TC6 TC5 TC4 TC3 TC2 TC1 TC0

アンプ動作設定

5byte 目 TD7 TD6 TD5 TD4 TD3 TD2 TD1 TD0

本コマンドは、外部アンプのシャットダウン等の制御に関するタイミングを決定するパラメータを設定します。

以下の各パラメータで、各タイミングを設定します。（単位はすべて 10ms。）

9

表９．アンプ動作タイミングのパラメータ

パラメータ タイミング内容 交流特性の記号

TA7～TA0 PWM 出力開始からアンプのシャットダウン解除まで tSHP

TB7～TB0 アンプのシャットダウン解除から再生開始まで tSHF

TC7～TC0 アンプのシャットダウン設定から PWM 出力停止まで tSHR

TD7～TD0 アンプのシャットダウン設定から次の解除まで tSHTW

SD シャットダウン時の SHT 端子の論理（0...“L”,1...“H”） －

上記各タイミングの内容は、交流特性の記号およびタイミングチャートを参照してください。

上記の TAx、TBx、TCx、TDx すべての数値に‘0’を指定した場合、VD04 は外部アンプのシャットダウン

制御を行いません。この場合、再生終了後も VOUT 端子は 0V にならず、1/2VDD(無音)相当の PWM 信号を

出し続けます。また、SHT 端子は SD で設定した論理の逆のままになります。

【参考】

VD04 がシャットダウン制御を行わない例：ホストマイコンがシャットダウン制御する必要がある場合

シャットダウン制御を行わない状態でスリープ設定コマンドを入力した場合、VOUT は 1/2VDD 相当

から 0V まで徐々に下降し、スリープ状態解除時には VOUT は 0V から 1/2VDD 相当まで徐々に上昇

します。これによりポップアップノイズを抑制します。

本コマンドを発行する場合、VD04 の電源投入後、もしくはリセット後、最初に行ってください。

ステータス取得コマンドを除く他のコマンド発行後における、本コマンドの発行は無視されます。

また、本コマンドは１回だけ発行してください。２回以上発行した場合、２回目以降は無視します。

いずれかの理由でコマンドが無視された場合、、ステータス通知でエラーコードを返します。

電源投入後の初期値は、SD：0、TAx：1(10ms)、TBx：10(100ms)、TCx：10(100ms)、TDx：10(100ms) です。

⑨ステータスステータスステータスステータス取得取得取得取得ととととステータスステータスステータスステータス通知通知通知通知

コマンド名称 byte 位置 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0

ステータス取得 1byte 目 0 0 0 0 0 0 0 0

本コマンドは、VD04 のステータスを取得するために実行します。

VD04 は全二重シリアルインターフェースであるため、コマンドの入力と同時にステータスの出力を

行いますので、ホストマイコンから見たとき、本コマンドを送ると同時に下記ステータス通知を受け取る

ことになります。

名称 byte 位置 DO7 DO6 DO5 DO4 DO3 DO2 DO1 DO0

ステータス通知 1byte 目 1 E4 E3 E2 E1 E0 BF BY

表１０．ステータス通知のパラメータ

パラメータ 内容

E4～E0 直前のコマンドのエラーコード

BY BUSY 状態（BUSY 端子の状態に同じ）

BF 再生コマンド用バッファの状態（1..フル, 0..フルでない）

【注意】

BY,BF は内部処理時間により反応が遅延することがあります。再生コマンド送出から 200μ秒経ってからステータ

ス通知の評価を行ってください。

10

表１１．エラーコード一覧

E3～E0 内容

0 エラーなし

1 ROM データ異常のため、再生に失敗

2 アンプ動作設定コマンドが無視された。

4 再生に失敗（内部エラー）

5 スリープ不能（再生中にスリープ設定コマンドを発行した）

12 通信異常を検出した

28 無効なコマンド（0b111100xx）

【参考】

前述のように、VD04 は全二重シリアルインターフェースであるため、本コマンドに限らず、

すべてのコマンドのすべての byte 入力により、SDO 端子からシリアルデータが常に出力されます。

従ってホストマイコンから見たとき、本コマンド以外を発行したときもシリアルデータが入力され

ますが、本コマンド以外のシリアルデータ入力は無視してください。

11

４４４４．．．．各種動作各種動作各種動作各種動作タイミングタイミングタイミングタイミングとととと交流特性交流特性交流特性交流特性

■■■■初期化初期化初期化初期化シーケンスシーケンスシーケンスシーケンス

電源投入後電源投入後電源投入後電源投入後のののの初期化初期化初期化初期化シーケンスシーケンスシーケンスシーケンス

図２．電源投入時の初期化シーケンス

RESETRESETRESETRESET によるによるによるによる初期化初期化初期化初期化シーケンスシーケンスシーケンスシーケンス

図３．RESET による初期化シーケンス

交流特性交流特性交流特性交流特性

項目 記号 最小 標準 最大 単位

初期化時間 tINIT － 550 1000 μｓ

RESET パルス幅 tRSW 10 － － μｓ

スリープからの復帰に要する時間 － － － 40 μｓ

【説明】

VDD が一定電圧を超えると VD04 は初期化シーケ

ンスに入ります。

初期化時間は tINIT で定義されます。

初期化中は BUSY 端子が”L”になり、初期化が正常に

終了すると“H”になります。

シリアルフラッシュ ROM から情報を取得し、万一

エラーが発生した場合、BUSY は”H”になりません。

初期化中に SW0～4 の論理を読み込み、すべて“L”

であれば SPI I/F、それ以外であればスイッチ入力、

のいずれかのインターフェース動作になります。

初期化終了後、スリープ状態になります。

スリープ状態からの復帰は、SPI による通信開始、

および、スイッチ入力端子の検出により行われます。

【説明】

電源投入後は、RESET 端子に tRSW 時間以上の

リセットパルスを印加することにより初期化シーケ

ンスに入ります。

初期化シーケンスにおける動作は、上記電源投入時

と同等です。

12

■■■■シリアルインターフェースシリアルインターフェースシリアルインターフェースシリアルインターフェース［ＳＰＩ］［ＳＰＩ］［ＳＰＩ］［ＳＰＩ］

ＳＰＩ（ＳＰＩ（ＳＰＩ（ＳＰＩ（３３３３線式全二重同期式線式全二重同期式線式全二重同期式線式全二重同期式シリアルシリアルシリアルシリアル））））入出力入出力入出力入出力のののの基本基本基本基本タイミングタイミングタイミングタイミング

図４．SPI 入出力タイミング

【説明】

ホストマイコンから送られる SCK に同期して SDI からシリアルデータを入力します。

同時に、SDO からシリアルデータが出力されます。

ステータス取得コマンド送出時にホストマイコンが受け取るシリアルデータ以外は、SDO から出力

されるデータは無視してください。

入出力ともビット順は最上位ビットからです。

シリアルクロックの”L”の時間は tSCKL、”H”の時間は tSCKH、周期は tSCCY で定義されます。

また、クロックの立上りに対するデータのセットアップ時間は tSSUP、ホールド時間は tSHLD で

定義されます。

複数バイトのコマンドを入力する場合、それぞれのバイト間隔時間を tITV2 以上にしてください。

フレーフレーフレーフレーズズズズ再生再生再生再生／／／／無音再生無音再生無音再生無音再生コマンドコマンドコマンドコマンド受信時受信時受信時受信時のののの BUSYBUSYBUSYBUSY 動作動作動作動作

図５．フレーズ再生コマンド受信時の BUSY タイミング

【説明】

フレーズ再生／無音再生／BEEP 音再生コマンド（ともに 2byte）の最終 bit の SCK 立上りから tBUSY

時間経過後に BUSY が”L”（再生中）になります。

この BUSY が”L”になるタイミングが、再生コマンドの受信を認識したタイミングに相当します。

したがって、再生開始を指示してから BUSY 信号により再生終了を検出する場合、tBUSY 時間を

経過するまでは BUSY 信号を検出しないようにご注意下さい。

再生開始前であるにもかかわらず再生終了と誤認識してしまう可能性があります。

13

フレーズフレーズフレーズフレーズ再生再生再生再生のののの連続動作連続動作連続動作連続動作

図６．フレーズ連続再生のタイミング

【説明】

フレーズ再生／無音再生／BEEP 音再生コマンドを連続して入力すると、指定したフレーズ音声／無音／

BEEP 音は間隔を空けずに連続して再生されます。VD04 は再生コマンド用バッファを 1 個持っています

ので、最大 2 個のフレーズ／無音／BEEP 音を連続再生することができます。再生コマンド用バッファの

内容は設定したフレーズ／無音／BEEP 音の再生が終了するとクリアされます。

BUSY 信号は、最初の再生コマンドを受信した時に”L”になり、最後のフレーズの再生終了時に”H”に戻り

ます。

VOUT（PWM 出力）と SHT（SP-Amp のシャットダウン制御）の動作シーケンスは以下のとおりです。

１．BUSY の立下りと同時に VOUT は”L”から無音出力の状態に移行します。

２．tSHP 後、SHT は”H”になり、シャットダウンが解除されます。

３．tSHF 後、VOUT は音声出力を開始します。

４．音声出力が終了すると BUSY が”H”になります。VOUT は無音出力状態に移行します。

５．BUSY の立上りから tVSH 後に SHT が”L”になり、シャットダウン状態となります。

６．tSHR 後、VOUT は”L”になります。

tVSH の時間は固定ですが、tSHP, tSHF, tSHR の時間はアンプ動作設定コマンドで変更可能です。

フレーズフレーズフレーズフレーズ再生再生再生再生コマンドコマンドコマンドコマンドのののの時間間隔時間間隔時間間隔時間間隔にににに対対対対するするするする動作動作動作動作（（（（時間間隔時間間隔時間間隔時間間隔＝＝＝＝大大大大））））

図７．フレーズ再生コマンドの時間間隔によるタイミング（１）

【説明】

再生フレーズの間隔が十分あいている場合、シャットダウン SHT はいったん設定状態に移行し（※１）、

VOUT も”L”になります（※２）。

14

フレーズフレーズフレーズフレーズ再生再生再生再生コマンドコマンドコマンドコマンドのののの時間間隔時間間隔時間間隔時間間隔にににに対対対対するするするする動作動作動作動作（（（（時間間隔時間間隔時間間隔時間間隔＝＝＝＝中中中中））））

図８．フレーズ再生コマンドの時間間隔によるタイミング（２）

【説明】

フレーズ再生コマンドの時間間隔がある程度以上短くなると、上図のようなタイミングチャート

になります。

フレーズ１の音声が終了し tVSH 時間を越え、tSHR 時間に達する前にフレーズ２の再生コマンド

を受信した場合、SHT は”L”（シャットダウン状態）になりますが、VOUT は”L”にならず無音状態

を継続します。（※２）

しかしながら SHT が”L”になってから次の再生に移行するために”H”になるまでの時間 tSHTW が

一定以上必要なため（※１）、その分だけ次の再生開始が遅延します。

ただし、前述のとおり VOUT は”L”になりませんので、tSHR, tSHP に相当する時間は要しません。

フレーズフレーズフレーズフレーズ再生再生再生再生コマンドコマンドコマンドコマンドのののの時間間隔時間間隔時間間隔時間間隔にににに対対対対するするするする動作動作動作動作（（（（時間間隔時間間隔時間間隔時間間隔＝＝＝＝小小小小））））

図９．フレーズ再生コマンドの時間間隔によるタイミング（３）

【説明】

フレーズ再生コマンドの時間間隔がさらに短くなると、上図のようなタイミングチャートになります。

フレーズ１の音声が終了してから tVSH 時間に達する前にフレーズ２の再生コマンドを受信した場合、

SHT はシャットダウン状態にならず、かつ、VOUT も”L”になりません。

したがって、無音状態を挟んで連続して再生されることになります。

ただし、完全な連続再生ではなく、BUSY 信号も途中で”H”に戻っています。

完全な連続再生にするためには、前述の「フレーズ再生の連続動作」を参照してください。

15

交流特性交流特性交流特性交流特性 項目 記号 最小 標準 最大 単位

シリアルデータセットアップ時間 tSSUP 70 － － nｓ

シリアルデータホールド時間 tSHLD 80 － － nｓ

シリアルクロックサイクル時間 tSCCY 1000 － － nｓ

シリアルクロック H パルス幅 tSCKH 170 － － nｓ

シリアルクロック L パルス幅 tSCKL 170 － － nｓ

シリアルデータインターバル時間 tITV2 100 － － μｓ

BUSY 反応時間 tBUSY － － 200 μｓ

PWM 出力開始後シャットダウン

解除待ち時間 tSHP 10

10

(注１) 2000 ｍｓ

シャットダウン解除後音声開始待

ち時間 tSHF 10

100

(注１) 2000 ｍｓ

音声終了後シャットダウン設定待

ち時間 tVSH － 300 － ｍｓ

シャットダウン設定後 PWM 出力

停止待ち時間 tSHR 10

100

(注１) 2000 ｍｓ

シャットダウン設定後の再解除待

ち時間 tSHTW 10

100

(注１) 2000 ｍｓ

注１．各時間は初期値であり、アンプ動作設定コマンドにより変更することができます。

tSHP＝tSHF＝tVSH＝tSHR＝0 の場合、シャットダウン信号を出力せず、代わりにポップノイズ対策

動作を行います。

16

■■■■スイッチスイッチスイッチスイッチ入力入力入力入力

ＳＷＳＷＳＷＳＷ入力入力入力入力によるによるによるによるフレーズフレーズフレーズフレーズ再生再生再生再生

図１０．ＳＷ入力によるフレーズ再生

【説明】

上図において、※１の部分はＳＷが押されていない（SW0～4 の端子がすべて”H”）状態です。

「SW0～4 がすべて”H”」以外の状態を検出すると SW 入力があったものと見なされます。

ただし、tSWA 時間以上変動しない場合にのみフレーズ番号の指定と見なされます。

上図の※２の部分は tSWA 時間未満であるため、フレーズ番号の指定と見なされていません。

フレーズ番号の指定を検出すると、BUSY 端子が”L”になり、再生シーケンスを開始します。

再生中の SHT, VOUT の動作タイミングはシリアルインターフェース［ＳＰＩ］と同等です。

前述の「フレーズ再生の連続動作」の説明を参照してください。

①再生を停止することはできません。

②再生中（BUSY 信号が‘L’の間）は SW0～4 の信号の変化を検出しません。

③VOUT が‘L’になった直後に自動的にスリープ状態に移行します。

上記①～③は、スタンドアローン動作、パラレル動作のいずれにも共通です。

交流特性交流特性交流特性交流特性

項目 記号 最小 標準 最大 単位

SW 入力確定時間 tSWA 50 － － ｍｓ

PWM 出力開始後シャットダウン

解除待ち時間 tSHP － 10 － ｍｓ

シャットダウン解除後音声開始待

ち時間 tSHF － 100 － ｍｓ

音声終了後シャットダウン設定待

ち時間 tVSH － 300 － ｍｓ

シャットダウン設定後 PWM 出力

停止待ち時間 tSHR － 100 － ｍｓ

17

■■■■電気的特性電気的特性電気的特性電気的特性

①①①① 絶対最大定格絶対最大定格絶対最大定格絶対最大定格

項目 記号 定格 単位

VDD －0.5～＋6.5 V 電源電圧

GND －0.5～＋0.3 V

入力電圧 VI －0.3～VDD＋0.3 (注１) V

出力電圧 VO －0.3～VDD＋0.3 (注１) V

動作周囲温度 TA －40～＋85 ℃

保存温度 TS －65～＋150 ℃

注１．6.5V 以下であること

②②②② 推奨動作条件推奨動作条件推奨動作条件推奨動作条件

項目 記号 範囲 単位

電源電圧 VDD 2.7～3.6 V

動作温度 TA －40～＋85 ℃

③③③③ 直流特性直流特性直流特性直流特性

（条件：VDD＝3.3V、GND=0V、オンチップオシレータ＝24MHz、TA＝－40～＋85℃）

項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位

“H”入力電圧 VIH － 0.8VDD － VDD V

“L”入力電圧 VIL － 0 － 0.2VDD V

“H”出力電圧 VOH － VDD－0.5 － － V

“L”出力電圧 VOL － － － 0.4 V

1 端子あたり － － －10.0 mA “H”出力電流 IOH

全端子合計 － － －100 mA

1 端子あたり － － 20.0 mA “L”出力電流 IOL

全端子合計 － － 140 mA

動作消費電流 IDD TA＝＋25℃ － 3.3 5.0 mA

スリープ時消費電流 IDS TA＝＋25℃ － 0.24 0.50 μA

上記仕様は「RL78/G12 ユーザーズマニュアル ハードウェア編」（ルネサスエレクトロニクス社）から抜粋したものです。

ルネサス社の最新情報も併せてご覧下さい。

18

５５５５．．．．参考回路例参考回路例参考回路例参考回路例

以下のすべての参考回路図は、動作を保証するものではありません。

■各種インターフェース部

●スイッチスイッチスイッチスイッチ入力入力入力入力

図１１．スイッチ入力・参考回路

●パラレルパラレルパラレルパラレル入力入力入力入力

図１２．パラレル入力・参考回路

19

●ＳＰＩＳＰＩＳＰＩＳＰＩ

図１３．SPI 入出力・参考回路

■シリアルフラッシュ ROM と音声出力回路部

●ＳＰ－ＡｍｐＳＰ－ＡｍｐＳＰ－ＡｍｐＳＰ－Ａｍｐ

図１４．音声出力部／シリアルフラッシュ ROM・参考回路

20

■VD04－A2S を 5V のホストマイコンとインターフェースする方法

VD04－A2S は、3.3V で動作させます。

従って、ホストマイコンの電源電圧も 3.3V として VD04－A2S に直結することを前提としています。

何らかの理由によりホストマイコンの電源電圧を 5V にしたい場合、SPI インターフェースを VD04－A2S に

接続するためには、以下の２通りの方法があります。

①ホストマイコンの出力端子としてオープンドレイン可能なものを選択すれば、10kΩ程度の抵抗で 3.3V

にプルアップして VD04－A2S と直結可能です。

ホストマイコンの入力端子として TTL レベル入力可能なものを選択すれば、そのまま直結可能です。

②ホストマイコンと VD04－A2S 間に、下図のような電圧変換回路を追加します。（下図は、参考回路例）

21

６６６６．．．．デバイスデバイスデバイスデバイス外形図外形図外形図外形図

20 ピン・プラスチック SSOP

図１５．外形図

項目 寸法 [mm]

D 6.50±0.10

E 4.40±0.10

HE 6.40±0.20

A 1.45 MAX

A1 0.10±0.10

A2 1.15

e 0.65±0.12

＋0.10

bp 0.22

－0.05

＋0.05

c 0.15

－0.02

L 0.50±0.20

y 0.10

θ 0°～10°

JEITA Package Code

P-LSSOP20-4.4x6.5-0.65

上記仕様は「RL78/G12 ユーザーズマニュアル ハードウェア編」（ルネサスエレクトロニクス社）から抜粋したものです。

ルネサス社の最新情報も併せてご覧下さい。